降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践.pdf
《降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、石油石化节能 https:/薄壹文:降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践 第 13卷第 8期(2023-08)随着油田开发不断深入,一些加热炉运行参数未随负荷参数变化而变化,导致加热炉低效运行、能耗偏高。X作业区现有加热炉近 20台,在用加热炉使用年限在 5 a 以下的约占总数的 1/3。截至目前,共对 X 作业区常用加热炉的炉效进行了三次季度的检测和一次节能监测,测试结果显示 B#掺水炉的 平 均 炉 效 为 所 有 测 试 结 果 中 的 最 低,仅 为81.87%。由于其运行年限较短仅 1 a,因此找出影响其低效运行的原因并调整相应的运行参数是工作的重点。随即展开了试验和数据分析,最终
2、制定出了提高其运行效率的生产制度。1工作原理A 联合站 B#掺水炉为一体式真空相变加热炉,容量为 1.6 MW,其工作原理是:燃烧产生的热量使得炉体内的水沸腾汽化,水蒸气与盘管接触加热盘管内的生产介质,水蒸气接触盘管冷凝成液体再次在炉体内被加热,由水变成水蒸气,再由水蒸气降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践薄壹文(大庆油田有限责任公司第九采油厂)摘要:X作业区 A联合站 B#掺水炉长期低效运行,为了提高 B#掺水炉的运行效率,专门对其运行的数据进行分析和试验。从测试数据中发现第二、第三季度排烟温度超标是导致其低效运行的原因。于是对可能影响其运行效率的原因进行排查,根据排查结果最终找到一种可以
3、提高运行效率的方案,并将此方案应用到实际生产中。预计全年平均运行效率提高 1.13%,年节约耗气3.15104Nm3,为 X 作业区节省生产成本约 5.17 万元。作业区现仍有十余台加热炉需要进行节能改造,所以提高剩余加热炉的运行效率,将作为下一步工作的重点。关键词:联合站;掺水炉;低效运行;提高运行效率;节约耗气DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2023.08.015Research and practice on smoke exhaust loss methods for reducing water blendingfurnace in combined sta
4、tionBO YiwenNo9 Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co,LtdAbstract:The B#water blending furnace of A combined station in X work area has been operatingwith low efficiency for a long timeIn order to improve the operating efficiency of B#water blendingfurnace,the data from its operation is special
5、ly analyzed and tested analysisBy analyzing its test data,it is found that the reason for the operation with low efficiency was the excessive smoke exhaust temper-ature in the 2nd and 3rd quartersHence,an investigation was conducted on factors that may affect itsoperating efficiencyBased on the inve
6、stigation results,the solution that can improve operating effi-ciency is found eventual,and it is applied in actual productionIt is expected that the annual averageoperating efficiency will be increased by 1.13%,saving 3.15 104Nm3of gas consumption,whichsaves approximately 51 700 yuan in production
7、costs for X work area Due to the fact that morethan 10 heating furnaces require to be transformed for energy conservation in this work area,improv-ing the operating efficiency of the remaining heating furnaces will be focus of the next step Keywords:combined station;water blending furnace;operation
8、with low efficiency;improve oper-ating efficiency;save on gas consumption作者简介:薄壹文,2014年毕业于黑龙江八一农垦大学(电气工程及其自动化),从事节能技术(电)、地面工程、加热炉燃烧效率、低温集输等工作,18745953242,黑龙江省大庆市第九采油厂,163000。引文:薄壹文降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践J石油石化节能,2023,13(8):70-74.BO YiwenResearch and practice on smoke exhaust loss methods for reducing wat
9、er blending furnace in combined stationJEnergy Conservation in Petroleum&PetroChemical Industry,2023,13(8):70-74.70管理实践/Management&Practice石油石化节能 https:/变成水的相变过程中产生热交换,使得生产介质被加热1-2。B#掺水炉结构见图 1。图 1B#掺水炉结构示意图Fig.1 Structural diagram of B#water blending furnace2热效率测试结果及原因分析2.1测试结果根据标准 SY/T 63812016 石油工
10、业用加热炉热工测定,可利用反平衡法计算加热炉的热效率,其计算公式为:=1-()q1+q2+q3+q4+q5(1)式中:q1为排烟热损失,%;q2为气体未完全燃烧热损失,%;q3为固体未完全燃烧热损失,%;q4为散热损失,%;q5为灰渣物理热损失,%。由于此加热炉为燃气加热炉,故不计算q3、q5的值。q1的计算公式为:q1=Kq4 B hpy-hlkQr 100(2)式中:Kq4为固体燃料修正系数(由于加热炉以天然气为燃料,故Kq4=1);B为燃料消耗量,Nm3/h;hpy为排烟处烟气焓,kJ/kg;hlk为入炉冷空气焓,kJ/kg;Qr为供给热量,kJ/h。q2=Vgy Kq4 B()126.
11、36CO+107.98H2+385.18CmHnQr(3)式 中:Vgy为 排 烟 处 干 烟 气 容 积,m3/kg;CO、H2、CmHn为排烟处各气体的含量,%。q4的值由加热炉的运行负荷确定:当加热炉运行负荷不低于额定容量的 75%时,加热炉散热损失可通过查表确定;当加热炉运行负荷在 30%75%时,q4=q4 3 600 000QeQ(4)式 中:q4为 加 热 炉 额 定 散 热 损 失(查 表 确定),%;Qe为加热炉额定热功率,MW;Q为加热炉运行负荷,MW。当 加 热 炉 运 行 负 荷 不 高 于 额 定 容 量 的30%时,q4=q40.3(5)根据以上公式,利用反平衡法计
12、算 A 联合站 B#掺水炉效率测试结果见表 1。四次测试结果显示其平均热效率仅为 81.87%,下面将通过分析找出其低效运行的原因。2.2原因分析根据加热炉热效率的定义及原因分析,结合当前生产需求,总结出以下 4种方法提高加热炉的热效率。通过对比,找出提效的最佳方法用在加热炉上。1)降低加热炉排烟处的过剩空气系数。通常情 况 下,通 过 调 整 燃 烧 将 过 剩 空 气 系 数 控 制 在1.31.5范围内时,加热炉的热效率最高。过剩空气系数与加热炉热负荷有关,当加热炉热负荷进行变化时,燃料的需求量也会随之变化,同时燃烧所需要的空气也需要进行调整;当风量调节不当时,会使加热炉内的空气增多,进
13、而影响加热炉内过剩空气系数。过剩空气系数越高,烟气中被带走的热量就越多,使得排烟热损失增大,最终导致加热炉的热效率降低3-4。因此,在实际生产中,要及时调整燃烧器配风,使空气和燃料的比例达到最佳。经过测量,发现此加热炉的空气系数平均为1.47,正 好 落 在 加 热 炉 高 效 运 行 的 区 间 内(1.31.5),其值也没有很大下降空间,所以这种方法不可行。表 12022年 A联合站 B#掺水炉效率测试结果Tab.1 Test results of B#water blending furnace efficiency of A combined station in 2022测试类型自测
14、节能监测自测自测平均值测试日期2022年 2月2022年 6月2022年 7月2022年 11月进出口温差/23.918.719.432.123.5介质流量/(m3h-1)30.326.223.131.227.7热负荷率/%52.6435.6132.5751.0342.96空气系数1.531.401.431.521.47入炉空气温度/-20.232.637.7-17.5排烟温度/194.5221.9218.7189.6206.2排烟热损失/%12.4810.099.8311.9011.07未完全燃烧热损失/%00000散热损失/%5.518.148.905.687.06加热炉效率/%82.01
15、81.7781.2682.4281.8771石油石化节能 https:/薄壹文:降低联合站掺水炉排烟损失方法研究与实践 第 13卷第 8期(2023-08)2)降低排烟温度。在加热炉实际运行过程中,排烟是造成热量损失的主要途径。当加热炉热效率较高时,排烟热损失占总热损失的 40%80%;当加热炉热效率较低时,排烟热损失在总热损失中占比高达 90%以上。由此可知,提高其热效率,关键在于降低排烟温度。通过测试,加热炉在第一、四季度运行时,其排烟温度为合格水平,在第二、三季度运行时,其排烟温度均超过 200,据 GB/T 314532015 油田生产系统节能监测规范 可知 A 联合站 B#掺水炉排烟
16、温度应不超过 200。从上述炉效率测试结果可以看出,B#掺水炉第二、第三季度排烟温度均超规定范围,为不合格水平,X 作业区其他相同容量的加热炉的排烟温度平均值为 172.3,所以这台加热炉在第二、三季度运行时的排烟温度有较大下降空间,至少可以降低 20,由加热炉反平衡效率公式可知,加热炉温度每降低 20,其效率可以提升 1.5%。结合表 1可以看出,散热损失平均为7.06%,排烟热损失平均为 11.07%,其占各项损失比例的 61.06%,降低排烟温度能有效提升加热炉运行效率。3)增加加热炉的热负荷。在加热炉运行过程中,热负荷率在 75%以上时,加热炉热效率最高。以 B#掺水炉为例,如果其热负
17、荷率达到 75%以上,散热损失即为额定散热损失 2.9%,如果其热负荷率小于 75%,散热损失则大于 2.9%。根据 X 作业区实际生产情况,A 联合站掺水加热炉运 2 备 1,只有一根来水管线,清水经过掺水泵加压,再分别进入 2 台加热炉进行加热,2 台加热炉进水管管径相同,所以进水量也基本相同,无法通过阀门开度精确控制 2台加热炉的进水量,且B#掺水炉的负荷率常年低于 75%,所以暂时无法提高 B#掺水炉的热负荷率,结合表 1可以看出,热负荷率对加热炉效率的影响不是很大,仅占各项损失的 35%左右,所以这种方法也非最佳方案。4)最大限度降低炉体的散热损失。降低加热炉炉体的散热损失主要是降低
18、加热炉外壁的温度,从而提高加热炉的热效率。一般情况下,加热炉制造企业为降低生产成本,在进行加热炉制造时会降低隔热材料的投入,选择低廉的燃料,使得加热炉热量损失严重,不利于提高加热炉的运行效率5-6。因此企业在生产中若发现加热炉炉体温度过高时,应停炉检修,联系加热炉生产厂家更换隔热材料。此加热炉为 2021 年末新投产的加热炉,且各次测试中也未发现炉体温度过高现象,所以其炉效低也并非炉体散热损失大造成。综上所述,降低排烟温度能有效提高加热炉热效率,作为研究的重点,下面将找出此加热炉第二、第三季度排烟温度高的原因,并给出合理的解决方案。主要从人为操作因素、设备因素、工况因素 3个方面去逐一排查。1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 降低 联合 站掺水炉排烟 损失 方法 研究 实践
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。